福增大桥桥台台后软弱土层病害处理

卢清景

（漳平市交通运输局，龙岩 364400）

0 引言

道路在跨越江河湖水系时，需要修建桥梁。在路堤与桥梁的连接段， 如果桥台台后存在较大厚度的软弱土层时，将对邻近桥台桩基及上部结构产生影响，主要体现在三个方面：（1）桥台路基填土引起软弱土层侧向变形挤压桩身，使桩挠曲甚至断裂；（2）桥台路基填土引起的地基土固结，造成不均匀沉降；（3）引起桥台前移，过大的桥台前移将造成支座、伸缩装置、背墙或梁局部受压变形甚至破坏[1]。

本文以实际工程为例， 针对桥台台后存在较厚软弱土层的现象，提出切实可行的工程处理措施。 而且，经过实践检验，该措施取得良好的效果。

1 工程概况

龙岩市漳平X671 城关至桂林黄祠公路起于漳平市菁城街道实验中学门口，道路横跨九龙江，平面交叉原省道S203，终于桂林黄祠村，道路全长约10500m。 其中，福增大桥（兼顾市政功能）桥宽28m，六车道，全长278m。

福增大桥8 号桥台施工开挖进行台后填土， 现场桥台承台以下4.5m 厚粉质粘土层泌水严重，原台后地面耕植土及其下粉质粘土含水量高。 施工时，在163m 标高出现大量地表水，场地变成泥地。

2 工程地质条件

根据现场实际挖探，8 号桥台台后地质由上往下分别为4.5m 杂填土层、4.5m 粉质粘土层、0.5m 土夹碎石层、土状强风化泥质砂岩和中风化泥质砂岩。具体各层地质情况详见表1 及图1。

图1 8 号桥台地质剖面图

表1 岩土参数建议值

3 计算分析

滑坡稳定及台后群桩验算[2]：利用理正岩土计算6.0，对8 号桥台台后填土整体稳定性进行验算。经计算，最不利状况下，采用瑞典条分法，总的下滑力= 773.833kN，总的抗滑力= 853.969kN，台后填土整体稳定系数为1.104，稍大于规范要求的系数1.1。计算的圆弧滑动面位置如下

图2 活动面位置剖面图

利用桥梁博士软件， 对8 号桥台群桩受力进行验算[3-4]，如图3 所示。

图3 桥梁博士软件计算界面

经验算，实配24D25 钢筋桥台桩基强度满足要求，裂缝宽度为0.196mm，小于规范要求的0.2mm。

为加强桥台台后填土的整体稳定性安全， 同时减小桥台桩群桩基受台后土压力产生的剪力作用[5-6]，在台后破裂面位置增设一道横向的扶壁式挡土墙， 减少土压力对桥台的影响，从而提高桥台的安全性。

扶壁式挡土墙主要特点是墙身断面较小， 自身质量轻，可以较好地发挥材料的强度性能，能适应承载力较低的地基。一般在较高的填方路段用来稳定路堤。踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移， 可有效地防止填方边坡的滑动。

4 病害处理措施

根据现场踏勘情况及计算分析， 同时进行地质拉槽挖探，本文提出病害处理措施如下：

（1）台后回填深度进行加深处理，处理至粉质粘土下、0.5m 厚土夹卵石层上，材料采用砂夹碎石（砂∶碎石=4∶6），提高滑动面材料力学参数。

（2）清除路基范围内所有杂填土，挖出的杂填土视情况作为绿化用土。

（3）现场开挖后，杂填土层、粉质粘土层较厚，土状强风化层埋深5～8m。 粉质粘土层容许承载力为150kPa，泡水后承载力下降，若采用一般重力式挡墙，则承载力达不到设计要求；如开挖至土状强风化层，则加高重力式挡土墙，基础承载力随墙高增加而增加，也对桥台桩基产生更大的侧向挤压。同时，墙身材料数量增加较快，造价较高。所以采用带钢筋混凝土扩展基础的悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙，减少对地基承载力要求和桥台桩基的影响，持力层设置为粉质粘土层，可降低3～4m 墙高。

（4）原场地渗水判断为临近山体地下水下渗引起，设置盲沟进行排水，加强桥台台后路基排水，避免后期桥头路基出现不均匀沉降。 同时要求路基填筑需待场地水排干、粉质粘土层晾晒风干后进行。

图4 桥台台后处理横断面图

图5 盲沟平面布置图

5 结论

常用的减小软基桥台侧移措施，主要有排水砂桩法、塑料板排水、减轻荷载法（低填土、溜坡方式、箱形桥台）、基础体阻力法（增加桩根数、墩台之间设置支撑）。

本文针对桥台台后较厚的软弱土层， 有针对性地提出两种处理措施。第一种是进行快速有效排水。在软弱土层与硬土层分界处，设置盲沟进行排水；台后换填砂夹碎石（砂∶碎石=4∶6）至承台以下。 通过加强桥台台后路基排水，避免后期桥头路基不均匀沉降。第二种措施是在台后破裂面位置增设一道扶壁式挡土墙横向的挡土墙， 减少土压力对桥台的影响，从而提高桥台的安全性。

福增大桥已于2015 年通车，目前经过处理的8 号桥台几乎没有出现不均匀沉降，且桥台无任何侧向位移。

综上所述，将排水与扶壁式挡土墙两者结合，对桥台台后软弱土的病害处理，有很好的成效，可为其他碰到类似地质情况的工程提供有效的思路和方法。